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材料专业“回归工程”实践教学体系改革*

2020-03-07孙俭峰钱兵羽巫瑞智

广州化工 2020年11期
关键词:毕业设计大赛工程

孙俭峰,钱兵羽,巫瑞智,袁 芳

(1 黑龙江科技大学,黑龙江 哈尔滨 150022;2 哈尔滨工程大学,黑龙江 哈尔滨 150001)

高等教育2002年起毛入学率已达到15%,开始从精英教育阶段迈入大众化教育阶段,现毛入学率已接近50%[1]。这意味着约有一半的适龄人口都已接受高等教育。高等教育的规模已步入大众化教育阶段,接近普及化阶段,该阶段教学质量该如何保证?

构造什么样的教学体系来保证教学质量一直是教育者思考的问题。中国高等教育先后经历了“211”工程、“985”工程、“双一流”建设等环节,打造了一批综合实力强的高水平院校,提升了中国高等教育的综合实力。此外,为推动新型工业化发展,培育高质量工程技术人才,国家推出应用型办学定位及卓越工程师教育培训计划。2016年,我国成为《华盛顿协议》的缔约国,我国在教学质量的考评体系中,加入了国际化元素,在全国高校中开展工程教育专业认证试点工作,努力打造国际认可的具有服务全球经济能力的高科技人才,走人才强国之路。

工程教育专业认证是经济全球化和科技发展到一定阶段的产物,国家正大力推动工程教育专业认证及新工科建设,地方高校也积极参与其中[2-3]。黑龙江科技大学为黑龙江重点建设的特色应用型本科高校。金属材料工程专业为省重点专业,该专业近两年正积极准备工程教育专业认证工作。推动专业认证工作能实现教育与工业对接,促使高校毕业生更好地掌握“工匠”技能,更符合全球化经济发展需求,推动新型工业发展,提高国际竞争力。探索工程教育专业认证视阈下的教学改革,对于推进地方本科高校的转型发展具有重要的现实意义。

实践教学环节是提高学生工程素养、培养学生解决复杂工程问题能力的重要载体和形式。立足工程,构建“工程意识”强、“工程能力”优的实践教学体系是我校金属材料工程专业工程教育改革中走出的关键一步。改革的推动从以下几个方面予以保证:

1 互惠共赢,调动教师参与专业认证的积极性

在经济全球化时代,各行各业都与世界接轨,各国对国际市场的依赖性都在不断的加深,这对人才需求提出新的要求,教育行业也要具有为世界市场培育优秀人才的能力[4-5]。工程教育专业认证是以国际化视野重新审视高校在人才培养目标、课程体系、师资队伍、产学研合作、管理制度等方面存在的问题,按照“持续改进”的要求,进行全面的改革与创新,以构建国际互认、校企无缝衔接的高质量本科教育[6-7]。

改革与创新的原动力源于人的主观能动性。在改革的浪潮中,首先要调动教师参与专业认证工作的积极性。

在我国的发达地区,一大批院校按照国际要求已通过工程教育认证工作。随之而来的,将是企业对人才培养质量的认可与反馈。企业对这样高质量的毕业生将需求旺盛,可能在就业中直接提出毕业院校要通过工程教育专业认证这样的条件,甚至有可能在毕业证书上直接标明已通过工程教育专业认证字样。未通过认证高校将面临被动,甚至在招生工作中处于劣势。学生是学校的生命线,一旦生源受到影响,学校将面临生存危机,教师将面临事业危机。所以教师要科学合理的看待工程教育认证工作,积极参与到工程教育专业认证工作中来,努力推进教育教学改革。所有的工作都是为“大家”保“小家”,创造一种双赢的局面。

2 以赛秀技,调动学生自主学习的积极性

在本科教学过程中,许多学生对该专业所从事的岗位不了解,对专业技能认识不清,以至于学习目标不明确,只是啃书本,学理论,学生自主学习的积极性不高[8]。

金属材料工程专业结合专业认证标准积极探索搞活学习氛围的新措施。以“技能大赛”为切入点,突出“以学生为中心”,激发学生的学习兴趣,增强学生学习的主动性,拉近学校与企业之间的距离,增强就业竞争力。

在教学过程中鼓励学生参加全国各类技能竞赛。近几年学生积极参与全国高校大学生金相大赛、中国大学生材料热处理创新创业大赛、中国大学生热处理知识与技能大赛、全国大学生材料综合技能大赛、全国大学生铸造工艺设计大赛、全国大学生焊接创新大赛等重大赛事,并在大赛中取得多个优异奖项。对大赛的成绩及经验进行梳理,发现具有以下特点:

2.1 目标明确、责任使然、砥砺奋进

竞技主题给学生指明了行动方向,激发了学生潜在的探索精神,并为目标努力拼搏,砥砺前行。该过程充分体现了以学生为中心的特点。如在准备金相大赛过程中,学生为追求好的金相照片,把两个月的课余时间都用在了实验室。为磨出好的试样,在抛光膏和抛光剂的选取上花心思,尝试了多种方案,最终在大赛中取得一等奖。

2.2 开拓视野、切磋技能、潜熟领域

各类全国大学生竞赛为我校学生提供了与高水平院校学子同场竞技的平台。让学生们关注到了材料领域的热点问题,让学生领略了深入剖析材料领域难题的解题思路及技术手段,让学生明晰了材料专业的市场需求及定位。如通过参加全国大学生材料综合技能大赛,石墨烯的特性激发了学生的好奇心。在毕业设计环节围绕石墨烯课题展开研究,并在攻读硕士期间围绕该领域继续探究深层次问题。

2.3 营创环境、校企搭接、材优干济

各类大学生竞赛一般为企业赞助、学会搭桥、高校参与。以企业需求为导向,构思竞赛题目。如全国铸造工艺设计大赛,题目为上倾倒框和下倾倒框的铸造工艺设计。该零件为航空件,当学生看到这样的零件图,对航空企业工作模式有了初步的认识,他们将此次大赛看成人生的第一份高难度工作。最开始学生零件图都看不懂,只能借助工程图学等书籍日夜研习零件图,确定重要加工面。第二步,对应行业标准,进一步确定加工余量等参数。随后运用铸造工艺学等课程知识,确定浇注位置、分型面等信息。最终运用模拟软件模拟工艺过程,完成全套的设计工艺。围绕大赛提供的企业实例,学生对理论知识进行了全面梳理,进一步巩固学习效果,拉升竞技实力。这样的技能型学员正是企业需求的人才,通过这样的竞技大赛,实现了高校与企业的无缝搭接。

3 践行改革,筑牢专业认证的合格线

各类竞技比赛激发了部分自主学习性较高学生的学习热情,但工程教育认证是以毕业出口要求为导向的合格性评价[9-10]。学生整体水平的提升才是合格线。金属材料专业,立足工程,抓好创新实验、毕业设计、生产实习等环节的改革突破,构建“工程意识”强、“工程能力”优的实践教学体系。

3.1 创新实验

传统的课内实验,大都是结合某一知识点开展简单或片面的实验项目,没有系统地把工程、科研项目融入到实践教学中,工程背景不强、综合训练程度不够。为切合工程背景,把片面的实验项目揉搓到一起,以课题形式开设新材料创新实验,系统地消化理论知识。如将“大学化学”“物理化学”课程的实验,设立成化学基础实验独立课程。在独立实验中增设了符合专业特点的化学镀镍、溶胶凝胶法制备纳米TiO2等综合性课题实验。每一个小的课题都是企业生产工艺的一部分,让学生在学校就对企业生产工艺流程有进一步的了解。

为保证课题式实验的顺利开展,在现行“实验室开放制度”及“本科生导师制”的基础上,加大实验室开放管理力度,实现实验的灵活机动机制,除规定统一时间开设实验外,使学生充分利用课余时间到实验室完成实验。

设立课题式创新实验项目凸显了以下优点:一是用目标管理的方式,增强学生学习的自主性。二是通过团队分工协作的方式,增强了团队意识、责任感及使命感。三是创新实验具有较强的综合性设计性。学生系统的消化理论知识,实现理论指导实践、实践深化理论的高强度训练,学生的“工匠”技能明显提升。

3.2 实习管理

虽然培养计划中有实习环节的安排,但学校组织的集中实习大多为到就近的国有企业完成参观性质的实习,学生没有深度地参与到企业生产环节中去。

随着经济的全球化,发达地区的企业优势明显。工作环境好,技术先进,具有国际化视野。学生对这样的企业更加向往。权衡利弊,金属材料专业以“回归工程”为目标,探索更合理的实习形式。通过将强集中趋向弱集中转变,在经济发达省份建立长期稳定的校内外实践基地,实现学生的小组实习或团队实习,大部门学生能达到顶岗实习。使学生深度融合到企业中,保障实习效果。

3.3 毕业设计

实现产学研一体化毕业设计教学模式。通过邀请企业人员参与毕业设计课题的审核工作、聘请企业人员担任毕业设计指导教师,加大企业参与人才培养力度,为工科专业人才培养的工程训练提供了保障。

4 结 语

以工程教育专业认证为契机,结合工程教育专业认证的标准和要求,我校金属材料工程专业积极推行立足工程的实践教学体系改革。通过调动教师积极性,努力在竞技比赛、毕业设计、生产实习、创新实验等环节营创校企搭接环境,以毕业出口要求为导向创立课题团队,激发学生自主学习的热情,增强学生团队合作意识,培育经济全球化时代的新工科高技能人才。

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